钢结构以钢板、型钢(如 H 型钢、工字钢、角钢)、钢管等钢材通过焊接、螺栓连接等方式组成的结构体系,广泛用于工业建筑、高层建筑、大跨度空间结构等场景。那么,下面
东莞钢结构工程小编讲解一下相关问题:

一、设计阶段的根本性缺陷
结构体系选型不当
未根据荷载特性选择合理体系:如大跨度建筑采用纯框架结构而非桁架或网架,导致侧向刚度不足;
支撑体系缺失:未设置水平支撑(如屋盖支撑、柱间支撑),结构抗侧移能力弱(典型案例:某仓库因未设柱间支撑在风荷载下整体倾覆)。
计算模型与实际受力不符
节点简化错误:将刚接节点按铰接计算(如梁柱节点未考虑焊接刚接效应),导致构件内力计算偏差;
未考虑二阶效应(P-Δ 效应):高层钢结构中,竖向荷载在水平位移下产生附加弯矩,未计入计算时易低估柱内力。
构件稳定验算遗漏
压杆稳定验算缺失:如钢柱长细比(λ)超过规范限值(GB 50017 规定受压构件 λ≤200),未进行欧拉稳定计算;
薄壁构件局部失稳:如工字形截面翼缘宽厚比(b/t)超过 15√(235/f_y) 时,未设置加劲肋。
二、材料与构件加工的隐性风险
钢材性能不达标
选用劣质钢材:屈服强度(f_y)不足设计值(如 Q355 钢实测 f_y=300MPa),导致构件承载力下降;
钢材冷弯性能差:加工过程中产生微裂纹,降低构件延性(如吊车梁下翼缘冷弯后出现脆断)。
构件加工精度缺陷
尺寸偏差超限:钢柱垂直度偏差超过 H/1000(H 为柱高),导致安装后偏心受力;
焊接缺陷:焊缝夹渣、气孔(如 T 型接头未焊透),削弱截面承载力并引发应力集中。
三、施工安装阶段的人为失误
安装顺序错误
未按 “先支撑后主体” 原则施工:如高层钢结构先吊装钢梁后安装支撑,导致临时结构失稳;
大跨度结构合拢顺序不当:网架分块吊装时未对称施工,产生不均匀变形(如某体育馆网架合拢时因单侧受力下挠 40mm)。
连接节点施工缺陷
螺栓连接问题:高强度螺栓未按规定预紧(扭矩不足导致滑移),或漏拧、错拧(如某厂房钢柱螺栓漏拧率达 30%);
焊接质量失控:现场焊接未预热(厚板焊接时未达 80℃预热温度),导致焊缝出现冷裂纹。
临时支撑拆除过早
装配式钢结构中,临时支撑(如满堂支架)未待结构形成完整体系即拆除,引发局部失稳(如某展厅屋盖支撑拆除后跨中下垂 25mm)。
四、使用阶段的环境与荷载变化
荷载超限与偏心
违规改造:如厂房新增设备导致吊车梁荷载超设计值 20%,引发疲劳破坏;
积雪 / 积灰荷载未及时清理:北方地区屋面积雪超过设计值(如设计荷载 0.5kN/m²,实测积雪达 0.8kN/m²),导致屋架下挠。
温度与腐蚀影响
温差变形:钢结构在高温环境(如冶金车间)中弹性模量下降(600℃时 E 降至常温的 50%),导致构件刚度不足;
腐蚀削弱截面:海边建筑钢结构防腐涂层失效后,钢材年腐蚀量达 0.1~0.2mm,10 年后截面削弱超 10%。
五、规范与管理层面的漏洞
规范执行不到位
忽视特殊荷载:如沿海地区未按《建筑结构荷载规范》考虑台风荷载(基本风压取 0.8kPa 而非 0.5kPa);
抗震设计缺失:地震区未进行弹塑性分析(如框架结构未验算层间位移角是否≤1/50)。
管理流程缺失
未进行施工仿真分析:大跨度结构安装前未通过有限元模拟(如 Midas/GEN)预测变形,导致实际与设计偏差大;
验收环节疏漏:未对关键构件进行无损检测(如超声波探伤比例不足 20%),隐藏缺陷未被发现。